光纤传输系统中互相位调制和受激拉曼散射串扰噪声的比较研究Ⅱ--级联传输系统

在具有级联光放大器的密集波分复用强度调制一直接检测光纤系统中，导出了包含互相位调制和受激拉曼散射共同作用的强度／相位矩阵表达式。在计算强度噪声谱的基础上，研究了互相位调制和受激拉曼散射的相互耦合并用于密集波分复用系统的噪声分析。在带色散补偿的密集波分复用级联光纤传输系统中(如80信道，信道间距50GHz)，受激拉曼散射引入的串扰噪声功率可能超过互相位调制。最后，给出了密集波分复用系统分析与设计的若干建议。     

变路径色散管理孤子系统中的调制非稳性研究

本文研究了变路径色散的孤子系统中的调制非稳性.首先采用微扰法对变路径色散的系统中的调制非稳性(MI)进行理论分析,解析出变路径色散系统中的MI特征根表达式,据此得到了色散管理孤子(DMS)系统的特征参数色散管理图强度与MI增益系数关系.研究结果表明,变路径色散系统中的色散管理强度大大影响MI增益的大小以及增益谱范围,而路径平均色散只影响MI增益谱范围.同时,本文结果还表明DMS较普通孤子系统有更强的抑制MI增益的能力.     

偏振模色散及非线性效应对40 Gbit/s密集波分复用系统的影响

高速率、大容量的密集波分复用系统是光纤通信系统的最终发展方向 ,单信道速率达到 4 0Gbit/s时 ,光纤的非线性效应、偏振模色散现象对系统的影响更加突出。在综合考虑群速度色散、自相位调制、交叉相位调制、四波混合、偏振模色散等因素的基础上 ,推导了密集波分复用系统中任意信道的耦合非线性薛定谔方程组。利用扩展的分步傅里叶方法对该方程进行了数值计算 ,通过对 8× 4 0Gbit/s密集波分复用系统的仿真 ,分别研究了非线性效应和偏振模色散对密集波分复用系统的影响。发现由于交叉相位调制和四波混合作用 ,多波长的密集波分复用系统比单波系统受非线性效应影响严重 ;系统受偏振模色散与非线性效应的影响程度与输入信号功率有关 ,在入射光单信道平均功率较低 0 .1mW时 ,偏振模色散是影响系统性能的主要因素 ;当入射光单信道平均功率较高1mW时 ,系统受非线性效应影响严重。而偏振模色散在使信号脉冲展宽的同时 ,类似于非零色散位移光纤中的微小色散 ,对非线性效应又有一定的抑制作用。     

色散振荡光纤中振荡参数对增益边带的影响

在色散振荡光纤中,研究平均色散、色散振荡周期和色散振荡振幅对准连续泵浦波输出调制不稳定性增益边带的影响。结果表明:随着平均色散和色散振荡周期的增加,各阶边带中心向频谱的中心频率移动,并且相对应的增益值逐渐减小。特别地,当色散振荡周期以整数增加时,在一定频谱范围内,会出现对称不等增益边带组。然而,增强色散振荡振幅,各阶边带中心频率并不发生改变,此时各阶边带增益出现振荡周期性的减小,边带出现分裂和消失的现象。同时,利用解析公式对离散增益边带进行理论预测,讨论解析公式的适用性。     

全通光均衡器色散补偿传输系统性能的研究

本文以数值求解非线性薛定谔方程为主要分析手段,对全通光均衡器色散补偿传输系统的性能进行了研究.对单波长传输系统的数值模拟结果表明:系统工作波长和光均衡器谐振波长的稳定性对补偿效果影响显著.提出了适合波分复用系统中进行色散补偿的光均衡器参量,并进行了数值模拟,结果表明:对于信道速率为10Gb/s、常规单模光纤组成的波分复用系统采用单个光均衡器可同时对6个信道进行色散补偿,传输距离可达100km左右.     

光相位共轭色散补偿波分复用系统的传输带宽

导出了光相位共轭器（DPC）接于常规单模光纤链路中点的色散补偿波分复用（WDM）系统传输带宽的估算公式，并用数值仿真的结果验证了公式的正确性；采用不对称接入光相位共轭器提高传输带宽的方法，导出了光相位共轭器接入位置对传输带宽影响的估算公式，利用公式估算和数值仿真的结果表明，当光相位共轭器处于最佳接入位置时，色散补偿的波分复用系统的传输带可以提高近一倍。     

有源光放大器链路中交叉相位调制的不稳定性

利用两种方法研究了有源放大器波分复用系统光纤链路中交叉 相位调制的不稳定性．首先利用非线性薛定谔耦合方程，在小幅度扰动下，研究了正常色散 和反常色散光纤中的交叉相位调制不稳定性. 由于相位噪声涨落，利用分裂步长傅里叶 变换法与Monte-Carlo法，模拟了有源放大器链路中反常色散和正常色散情况下的调制不稳定性. 两种方法得到的结论基本一致. 关键词： 调制不稳定性 交叉相位调制 斯托克斯带 反斯托克斯 带     

蚀刻衍射光栅波分复用器件的设计与模拟

近年来光通信飞速发展,波分复用技术(WDM)是满足要求的有效手段.密集波分复用技术已经得到成功商用,其扩展信息传输容量的能力也在不断增强.作为波分复用中最关键的器件,蚀刻衍射光栅(EDG)是平面波导密集波分复用器件中很有发展潜力的一种.本文分析了EDG器件的解复用原理,参量设计,工艺过程.文章最后,建立了一个光栅干涉的简单模型,对设计好的器件参量进行模场形状、谱响应、色散等光栅性能的模拟,得到基本的器件解复用特性,并加以分析.     

集总式放大波分复用链路中交叉相位调制的边带不稳定性

集总式放大链路中，放大器的周期分布，等效于形成一折射率光栅，它为四波混频提供了相位匹配的条件，产生边带不稳定性．本文通过解析和数值模拟的方法，研究了周期集总式放 大链路中，交叉相位调制边带不稳定性．解析研究中，根据耦合方程的稳态解，计算了反常 色散与正常色散光纤链路中由于扰动而产生的边带不稳定性的增益；数值模拟中，利用分裂 步长傅里叶变换法与Monte_Carlo方法，得出了输出光脉冲的频谱，说明输出光脉冲频谱中 产生新的边带．两种方法的计算结果表明，在周期集总式放大光通信链路中，存在交叉相位 调制边带不稳定性，两种方法得到的结论基本一致． 关键词： 交叉相位调制 边带不稳定性 集总式放大     

光纤通信中有色散影响的受激喇曼散射信道特性研究

提出了在波分复用光纤通信系统中，考虑光纤色散“走离”时受激喇曼散射(SRS)信道的新模型,给出了计算中距离步长的选取公式。根据该模型，数值计算了各信道在随机数字序列调制下和在受激喇曼散射(SRS)非线性效应作用下经过有色散“走离”的波分复用光纤系统的传输功率。得出光纤色散会降低SRS效应引起的输出功率波动的结论,画出了在SRS效应作用下输出功率标准差随色散系数变化的曲线，并对产生该现象的机理进行了定性分析。该模型适合于任意光纤色散、任意输入功率和任意信道数目。     

双向稳定传输的有耗色散补偿光纤链的数值模拟

本文以平均近似法处理光纤链的损耗理论为前提,采用一组非零色散位移光纤链的参量,用分步傅里叶方法对20Gb/s,1000km的归零码光脉冲进行了数值模拟.数值结果表明,在该光纤链上可实现双向准稳传输,并讨论了三阶色散对光脉冲传输的影响.     

啁啾光纤光栅对光纤CATV系统中二阶非线性失真的改善

在理论上，我们利用光波的时域场包络方程分析了光纤CATV系统中的二阶非线性失真问题和获得理论的表达式，且分析的结果和数值模拟的结果很好的吻合。在实验上，利用啁啾光纤光栅的调谐特性来改变系统的色散补偿量进行了125公里的光纤CATV的系统实验，很好的证实了以上的理论推导。理论和实验的结果都证实适当的选择啁啾光纤光栅的色散补偿量可以很好的改善系统二阶非线性失真的性能。     

大模场面积光子晶体光纤耗散孤子锁模激光器

研制了一种基于掺Yb3+的双包层大模场面积偏振光子晶体光纤的耗散孤子锁模激光器.利用数值模拟分析了光纤激光器中耗散孤子动力学过程,与全正色散锁模激光器相比,脉冲窄化机理更加丰富,半导体可饱和吸收镜(SESAM)的非线性吸收,啁啾脉冲的光谱滤波以及光纤的增益色散同时起作用,这些因素使耗散孤子锁模更加容易实现,并且稳定运行.其中,光谱滤波的耗散过程是稳定锁模机制的主导因素,滤波片能够在频域和时域同时窄化脉冲,并且去除脉冲啁啾,限制脉冲在腔内始终小于1ps.在实验上实现了无色散补偿腔中直接输出脉冲宽度777fs,最高平均功率达到1W,重复频率48·27MHz,对应单脉冲能量20nJ的飞秒激光.     

长距离和多模接入网络中低密度奇偶校验-正交频分复用的性能研究

研究了低密度奇偶校验编码与正交频分复用相结合的编码调制技术,从理论上分析了光纤链路中色散和频率选择性衰落的影响,并通过数值模拟仿真,比较了不同编码码率的编码调制信号在长距离单模光纤传输和多模光纤接入网络中的传输性能.仿真结果表明,采用码率为0.75的长码型非规则的低密度奇偶校验编码与正交频分复用相结合的编码调制技术更适合光纤通信系统中的长距离传输和多模接入网络.     

Analyses of constraints on high speed optical code division multiplexing access (OCDMA) link parameters due to fiber optic chromatic dispersion

In direct sequence-optical code division multiplexing access (DS-OCDMA) system networks, data rate and data spreading technique involved in such systems require a high chip rate. Transmission link in these systems is significantly affected by the fiber chromatic dispersion. In this study, we have developed and employed a simple model to estimate the G652 fiber dispersion effects. OCDMA technique has been employed to investigate fiber chromatic dispersion effects on multiple access interference (MAI). We have found that, at a short optical fiber length, the optical fiber dispersion has a significant impact on the high data rate transmission systems (higher than 750 Mbit/s). The performance and optimization of optical orthogonal code (OOC) in the OCDMA system is reported. We have demonstrated that, for a high data rate, even if dispersion compensated devices are not deployed, the BER can be significantly improved when the OOC desired length is selected. We have shown that when compensation dispersion devices are not deployed in the system, there is a trade off between the limited dispersion effects and the MAI.     

Performance of Distributed Fiber Raman Amplifier Based on Hybrid Cladding Photonic Crystal Fiber

Abstract

This article presents a feasibility study for using a hybrid cladding photonic crystal fiber as a distributed fiber Raman amplifier based transmission link with negligible confinement losses and flattened dispersion characteristics. The simulation results clearly indicate that a bit error rate of 10^?9 can be maintained at the end of a (4 × 170)-km distributed fiber Raman amplifier link operating with 40 Gbps and 0.6 dBm transmit power if 20 dBm of pump power is used for each span.     

导引中心“呼吸”孤子传输理论及数值分析

采用导引中心理论分析了色散管理孤子系统,证明了色散控制孤子（DMS）传输的稳定性,同时,给出了"呼吸"色散管理孤子的稳定传输条件.结合数值计算方法研究了DMS参量如幅度、脉宽、啁啾以及脉冲能量在色散管理周期内演化特性,该结果传输系统的稳定传输的特性,从而不但验证了导引中心"呼吸"孤子传输理论的结果,而且证明DMS在不同的平均路径色散条件下的鲁棒性.     

Disintegration of a soliton in a dispersion-managed optical communication line with random parameters

The propagation of dispersion-managed solitons in optical fiber links with a random dispersion map has been studied. Two types of randomness are considered:random dispersion magnitudes and random lengths of the spans. By numerical simulations, disintegration of a soliton propagating in such an optical communication line is shown to occur. It is observed that the stability of the soliton propagation is affected more by modulations of the dispersion magnitudes of the spans than by modulations of the span lengths. Results of numerical simulations of the soliton breakup distance confirm theoretical predictions in the averaged dynamics limit.     

Performance comparison between digital back propagation (DBP) and pilot-aided method for fiber nonlinearity compensation in different fiber links

We numerically investigate and compare the performance of fiber nonlinearity compensation using digital back propagation (DBP) method and pilot-aided method in coherent optical transmission systems using different fiber links. Simulations for wavelength division multiplexed (WDM) 112 Gb/s polarization division multiplexed quadrature phase shift keying (PDM-QPSK) systems with dispersion unmanaged (no DM) and dispersion managed (DM) fiber links are implemented. System Q-factor and maximum transmission distance at bit error rate (BER) of 3.8 ÿ 10^?3 are calculated for performance comparison. The results show that, for system with no DM fiber link, DBP method outperforms pilot-aided method, because DBP method has better performance for intra-channel fiber nonlinearity compensation. However, for system with DM fiber link where inter-channel fiber nonlinearity plays an important role, pilot-aided method performs better than DBP method, because of its ability for inter-channel fiber nonlinearity compensation.